(57)【要約】【課題】従来にない製造方法で、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を製造すること。【解決手段】｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片を、前記第１の面が露出するように、下地基板または支持台の載置面に配置する配置工程Ｓ１０と、その後、複数の前記個片の前記第１の面各々を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるとともに、少なくとも一部の複数の前記第１の面から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士を接合させて、ＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成する成長工程Ｓ２０とを有し、配置工程Ｓ１０では、前記第１の面が同一の面である複数の前記個片を、前記下地基板または前記支持台上に配置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片を、前記第１の面が露出するように、下地基板または支持台の載置面に配置する配置工程と、
前記配置工程の後、複数の前記個片の前記第１の面各々を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるとともに、少なくとも一部の複数の前記第１の面から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士を接合させて、ＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成する成長工程と、を有し、
前記配置工程では、前記第１の面が同一の面である複数の前記個片を、前記下地基板または前記支持台上に配置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
複数の前記個片は、{１−１００}面または{１−１００}面をα（−３０°≦α≦３０°）のオフ角で傾斜させた面である第２の面を露出面としてさらに有し、
前記配置工程では、複数の前記個片を１列または複数列に配列するとともに、同一列に属する複数の前記個片同士は前記第２の面を介して接するように配列するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記配置工程の前に、前記ＩＩＩ族窒化物半導体の個片を加工し、前記第１の面を露出させる加工工程を有するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記配置工程の前に、前記ＩＩＩ族窒化物半導体の個片を加工し、前記第１の面及び前記第２の面を露出させる加工工程を有するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記配置工程では、複数の前記個片の前記第１の面が、前記載置面と平行、または、前記載置面から±１５°以内の傾斜となるように配置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記配置工程では、複数の前記個片の前記第１の面が同一平面上に位置するように配置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記成長工程では、気相成長法で、前記ＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記成長工程では、ハイドライド気相成長法で、前記ＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法において、
前記下地基板または前記支持台は、前記載置面から裏面まで貫通する孔を複数有し、
前記配置工程では、前記載置面上に直接複数の前記個片を載置するとともに、前記孔の少なくとも一部が前記個片で塞がれるよう複数の前記個片を載置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法。
【請求項１０】
｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片が並んでいる支持層と、
複数の前記個片の前記第１の面各々を成長面とし成長し、接合して一体となったＩＩＩ族窒化物半導体層と、
を有し、
複数の前記個片の前記第１の面は同一の面であるＩＩＩ族窒化物半導体基板。
【請求項１１】
請求項１０に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板において、
複数の前記個片は、{１−１００}面または{１−１００}面をα（−３０°≦α≦３０°）のオフ角で傾斜させた面である第２の面を露出面としてさらに有し、
複数の前記個片は１列または複数列に配列され、同一列に属する複数の前記個片同士は前記第２の面を介して接しているＩＩＩ族窒化物半導体基板。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のＩＩＩ族窒化物半導体基板において、
前記ＩＩＩ族窒化物半導体層は、前記支持層の前記第１の面が露出する表面、及び、その裏面に存在するＩＩＩ族窒化物半導体基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＩＩ族窒化物半導体基板およびＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大口径の窒化物半導体自立基板を製造することを１つの課題とした窒化物半導体自立基板製造方法の発明が開示されている。当該発明では、種基板となる窒化物半導体自立基板上に、種基板と同種の窒化物半導体をエピタキシャル成長し、その後、エピタキシャル成長面と平行にスライスして２分割することで、１枚の種基板から２枚の窒化物半導体自立基板を製造する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５６１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来にない製造方法で、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片を、前記第１の面が露出するように、下地基板または支持台の載置面に配置する配置工程と、前記配置工程の後、複数の前記個片の前記第１の面各々を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるとともに、少なくとも一部の複数の前記第１の面から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士を接合させて、ＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成する成長工程と、を有し、前記配置工程では、前記第１の面が同一の面である複数の前記個片を、前記下地基板または前記支持台上に配置するＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法が提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片が並んでいる支持層と、複数の前記個片の前記第１の面各々を成長面とし成長し、接合して一体となったＩＩＩ族窒化物半導体層と、を有し、複数の前記個片の前記第１の面は同一の面であるＩＩＩ族窒化物半導体基板が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。
【図２】本実施形態の第１の面１を説明するための図である。
【図３】本実施形態の第１の面１を説明するための図である。
【図４】下地基板または支持台の載置面に複数の個片を載置した状態の一例を示す図である。
【図５】下地基板または支持台の載置面に複数の個片を載置した状態の一例を示す図である。
【図６】下地基板または支持台の載置面に複数の個片を載置した状態の一例を示す図である。
【図７】本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法に用いる装置の一例を示す概略図である。
【図８】本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の模式図の一例である。
【図９】本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。
【図１０】下地基板または支持台の載置面に複数の個片を載置した状態の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の模式図の一例である。
【図１２】実施例を説明するための図である。
【図１３】実施例の結果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のＩＩＩ族窒化物半導体基板およびＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法の実施形態について図面を用いて説明する。なお、図はあくまで発明の構成を説明するための概略図であり、各部材の大きさ、形状、数、異なる部材の大きさの比率などは図示するものに限定されない。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
図１に、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図示するように、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法は、配置工程Ｓ１０と、成長工程Ｓ２０とを有する。
【００１１】
配置工程Ｓ１０では、｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体（ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１））の複数の個片を、第１の面が露出するように、下地基板または支持台の載置面に配置する。
【００１２】
まず、個片について説明する。図２及び３は、各個片が露出面として有する第１の面を説明するための図である。図２は、｛１１−２０｝面、（０００１）面、及び、第１の面１を示した六方晶（ウルツ鉱型構造）であり、図３は、｛１１−２０｝面、（０００１）面、及び、第１の面１のなす角を説明するための図である。
【００１３】
｛１１−２０｝面と（０００１）面のなす角の角度は９０°である。第１の面１は、｛１１−２０｝面を、（０００１）面と重なる方向、すなわち、｛１１−２０｝面と（０００１）面のなす角が変化する方向に、θ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である。θは、−９０°より大きく０°より小さい範囲、及び、０°より大きく９０°より小さい範囲の中のいずれかである。θは、｛１１−２０｝面と第１の面１とのなす角の角度である。なお、第１の面は、｛１−１００｝面と重なる方向にγ（−１５°≦γ≦１５°）のオフ角で傾斜させた面を含んでもよい。
【００１４】
第１の面１の具体例としては、｛１１−２１｝面、｛１１−２２｝面、｛１１−２３｝面、｛１１−２４｝面、｛１１−２５｝面、｛１１−２６｝面等、又は、これら各々を｛０００１｝面と重なる方向に−１５°以上−１５°以下傾けた面、又は、これら各々を｛１−１００｝面と重なる方向に−１５°以上１５°以下傾けた面、又は、これらを｛０００１｝面と重なる方向に−１５°以上１５°以下傾けるとともに、｛１−１００｝面と重なる方向に−１５°以上１５°以下傾けた面であってもよい。
【００１５】
各個片は、このような第１の面を露出面として有する。第１の面の大きさは特段制限されないが、好ましくは全露出面の中の３０％以上、さらに好ましくは４０％以上、さらに好ましくは５０％以上の占有率を有するのがよい。
【００１６】
なお、各個片は、複数の第１の面を備えてもよい。すなわち、１つの個片が、θの異なる複数の第１の面を備えてもよい。かかる場合、複数の第１の面の中の主面（面積が一番大きい面）が、好ましくは個片の全露出面の中の３０％以上、さらに好ましくは４０％以上、さらに好ましくは５０％以上の占有率を有するのがよい。
【００１７】
また、各個片は、{１−１００}面、または、{１−１００}面をα（−３０°≦α≦３０°）のオフ角で傾斜させた面である第２の面を露出面としてさらに有してもよい。
【００１８】
第１の面及び第２の面の検出は、例えば、Ｘ線回析を利用することができる。
【００１９】
個片の大きさは特段制限されない。また、複数の個片の大きさは揃っていてもよいし、バラバラであってもよい。
【００２０】
このような個片は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体基板の破片であってもよいし、所望の大きさまで成長しなかったＩＩＩ族窒化物半導体のかけらであってもよいし、または、所定形状のＩＩＩ族窒化物半導体基板からワイヤーソ等を利用して切り出したものであってもよい。
【００２１】
配置工程Ｓ１０では、上述のような複数の個片を、第１の面が露出するように、下地基板または支持台の載置面に配置する。
【００２２】
図４乃至６に、下地基板または支持台２０の載置面２１に複数の個片１０を載置した状態の一例を示す。図４は平面図の一例であり、図５及び６は側面図の一例である。なお、図示する「ｃ軸投影方向」は、第１の面１に投影されたｃ軸方向を示す。
【００２３】
同時に下地基板または支持台２０の載置面２１に配置される複数の個片１０は、同一の第１の面１を有し、当該同一の第１の面が露出するように配置されるのが好ましい。ここでの同一の面とは、上記θの値が同一、または、同時に配置される複数の個片１０におけるθの最大値及び最小値の差が±１５°以内であることを意味する。また、この同一の第１の面１は、各個片１０において、好ましくは各個片の全露出面の中の３０％以上、さらに好ましくは４０％以上、さらに好ましくは５０％以上の占有率を有するのがよい。以下、この同一の第１の面１を、「同一第１の面１´」という。
【００２４】
また、複数の個片１０が上述した第２の面を露出面として有する場合、同時に下地基板または支持台２０の載置面に２１配置される複数の個片１０の第２の面は、同一の面であるのが好ましい。ここでの同一の面とは、上記αの値が同一、または、同時に配置される複数の個片１０におけるαの最大値及び最小値の差が±１５°以内であることを意味する。
【００２５】
同時に下地基板または支持台２０の載置面２１に配置される複数の個片１０の大きさは揃っていてもよいし、バラバラであってもよい。また、同時に配置される複数の個片１０の数は特段制限されない。しかし、数が多いほど、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板が得られやすい。なお、同時に配置される複数の個片１０は同一種類のＩＩＩ族窒化物半導体（ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）：ｘが同一かつｙが同一）とするのが好ましい。
【００２６】
下地基板または支持台２０の載置面２１は平坦になっているのが好ましい。載置面２１が平坦となっている場合、複数の個片１０各々は、同一第１の面１´が、載置面２１と平行、または、載置面２１から±１５°以内の傾斜となるように配置されるのが好ましい。個片１０の同一第１の面１´と反対側の面（載置面２１と接する面）は、このような載置を実現可能な形状になっていてもよい。この反対側の面の形状は設計的事項であり、例えば平坦面となっていてもよいし、その他の形状であってもよい。個片１０の同一第１の面１´と反対側の面は、このような載置を実現可能な形状とするため、加工されていてもよい。なお、図５に示すように、複数の個片１０の同一第１の面１´が同一平面上に位置してもよいし、または、図６に示すように、複数の個片１０の同一第１の面１´は同一平面上に位置せず、載置面からの高さがばらついてもよい。
【００２７】
次に、複数の個片１０の配列方法の一例について説明する。
【００２８】
複数の個片１０は、ｍ軸方向が互いに略平行になるように配列される。そして、隣接する個片１０間のｍ軸方向の間隔は可能な限り小さくするのが好ましく、例えば接してもよい。
【００２９】
図４に示す例では、複数の個片１０は複数列に配列され（図の場合、３列）、同一列に属する複数の個片１０同士は、第２の面２を介して接するように配列されている。なお、必ずしも第２の面２同士が接する必要はなく、十分に小さな隙間を介して第２の面２同士が対峙するようにしてもよい。このように、隣接する個片１０間のｍ軸方向の間隔は小さくして配列すれば、個片１０各々の同一第１の面１´から成長したＩＩＩ族窒化物半導体が、ｍ軸方向に隣り合う他の個片１０の同一第１の面１´から成長したＩＩＩ族窒化物半導体と接合しやすくなる。ｃ軸方向には十分に成長が進行し、ｃ軸投影方向への成長もある程度確保できるので、ｃ軸投影方向の配列の間隔は特に小さくするなどの制限はない。なお、図示する例では、複数の個片１０は複数列に配列されているが、一列に配列されてもよい。
【００３０】
下地基板または支持台２０に複数の個片１０を載置した後、当該状態のまま、複数の個片１０を載置した下地基板または支持台２０が気相成長装置内に設置され、ＩＩＩ族窒化物半導体の成長がなされる。このような利用がなされる下地基板または支持台２０の構成は、従来技術に準じた任意の構成とすることができる。
【００３１】
図１に戻り、成長工程Ｓ２０は、配置工程Ｓ１０の後に行われる。成長工程Ｓ２０では、複数の個片１０の同一第１の面１´各々を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させるとともに、少なくとも一部の複数の同一第１の面１´から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士を接合させて、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成する。
【００３２】
ＩＩＩ族窒化物半導体を成長させる手段は特段制限されず、従来のあらゆる手段を使用することができる。例えば、気相成長法を利用してもよい。成長条件は設計的事項である。なお、同一第１の面１´上に成長させるＩＩＩ族窒化物半導体は、個片１０と同一種類のＩＩＩ族窒化物半導体（ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）：ｘが同一かつｙが同一）であってもよいし、異なる種類のＩＩＩ族窒化物半導体（ｘ及びｙの少なくとも一方が異なる）であってもよい。
【００３３】
例えば、図７に示した構造の装置を用いたハイドライド気相成長法で、ＩＩＩ族窒化物半導体を成長させてもよい。なお、図７に示す例の場合、下地基板または支持台２０の載置面２１は、地面に対して水平でない状態となる。かかる場合、例えば、金具等を利用して、複数の個片１０各々を載置面２１に固定し、載置面からの落下を防止してもよい。なお、図示しないが、下地基板または支持台２０の載置面２１が地面に対して水平になるような装置を利用することもできる。
【００３４】
成長工程Ｓ２０の後、ＩＩＩ族窒化物半導体の層の表面を平坦化することで、図８に示すような、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板が得られる。
【００３５】
本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板４０は、｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面１（同一第１の面１´）を露出面として有するＩＩＩ族窒化物半導体の複数の個片１０が並んでいる支持層と、複数の個片１０の第１の面１（同一第１の面１´）各々を成長面として成長し、接合して一体となったＩＩＩ族窒化物半導体層３０と、を有する。
【００３６】
なお、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板４０の複数の個片１０は、{１−１００}面または{１−１００}面をα（−３０°≦α≦３０°）のオフ角で傾斜させた面である第２の面２を露出面としてさらに有してもよい。そして、複数の個片１０は１列または複数列に配列され、同一列に属する複数の個片１０同士は第２の面２を介して接している、または、十分に小さな隙間を介して対峙していてもよい。
【００３７】
以上説明した本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体の製造方法によれば、複数の個片各々から成長させたＩＩＩ族窒化物半導体を接合させて、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成することができる。すなわち、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を形成することができる。
【００３８】
また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体の製造方法によれば、ＩＩＩ族窒化物半導体基板の破片や、所望の大きさまで成長しなかったＩＩＩ族窒化物半導体のかけら等を有効利用して、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を形成することができる。
【００３９】
また、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体の製造方法のように、｛１１−２０｝面を（０００１）面と重なる方向にθ（−９０°＜θ＜９０°、かつ、θ≠０°）傾けた面である第１の面を成長面として複数の個片各々からＩＩＩ族窒化物半導体を成長させ、これらを接合してＩＩＩ族窒化物半導体層を形成する場合、当該層の上に光デバイスや電子デバイスを形成すると、良好な性能のデバイスを、安定的に形成することができる。
【００４０】
ここで、例えば複数の個片を配列し、ｍ面やａ面を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させた場合に比べ、第１の面を成長面としてＩＩＩ族窒化物半導体を成長させた場合、以下のような効果が得られる。
【００４１】
ｍ面成長の場合、へき開面が基板端面（側面）に出ないため、例えばレーザデバイスの作製が困難である。また、ａ面成長の場合、電荷を持たない結晶面の特性から平坦な結晶（膜）が作製し辛い。これに対し、第１の面成長の場合、レーザデバイス作製時にへき開面を利用することが容易であるし（基板端面に｛１−１００｝面を有する）、電荷が完全に中性ではなく極性を有するため、平坦な膜が成長可能である。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
図９に、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法の処理の流れの一例を示すフローチャートを示す。図示するように、本実施形態のＩＩＩ族窒化物半導体基板の製造方法は、加工工程Ｓ１と、配置工程Ｓ１０と、成長工程Ｓ２０とを有する。配置工程Ｓ１０、及び、成長工程Ｓ２０は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、配置工程Ｓ１０の前に行われる加工工程Ｓ１について説明する。
【００４３】
加工工程Ｓ１では、ＩＩＩ族窒化物半導体の個片１０を加工し、第１の面１（同一第１の面１´）を露出させる。なお、ＩＩＩ族窒化物半導体の個片１０を加工し、第１の面１（同一第１の面１´）及び第２の面２を露出させてもよい。加工の手段は特段制限されず、従来技術を利用して実現することができる。例えば、カット面検査装置を用いてカット面の方位を確認しながら、従来技術を利用した研磨処理を行うことで、これらの面を露出させてもよい。
【００４４】
このような第１の面１（同一第１の面１´）及び／又は第２の面２を露出させる処理は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体基板の破片に対して行ってもよいし、所望の大きさまで成長しなかったＩＩＩ族窒化物半導体のかけらに対して行ってもよいし、または、所定形状のＩＩＩ族窒化物半導体基板から切り出したものに対して行ってもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、第１の面１（同一第１の面１´）を露出面として有する個片１０、及び、第１の面１（同一第１の面１´）及び第２の面２を露出面として有する個片１０を、効率的に確保することができる。そして、第１の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
【００４６】
＜第３の実施形態＞
本実施形態は、複数の個片１０を載置する下地基板または支持台２０の構成に特徴を有する。その他の構成は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
【００４７】
図１０に、複数の個片１０を載置した下地基板または支持台２０の平面図の一例を示す。図示するように、本実施形態の下地基板または支持台２０は、載置面２１から裏面まで貫通する孔２２を複数有する。そして、配置工程Ｓ１０では、載置面２１上に直接複数の個片１０を載置するとともに、孔２２の少なくとも一部が個片１０により塞がれる（孔２２と個片１０が平面視で重なる）ように、複数の個片１０を載置する。
【００４８】
例えば、下地基板または支持台２０は、表面から裏面まで貫通する孔を複数設けられたサセプタであってもよい。当該孔は、例えばねじ等の部材を差し込み、サセプタ上に載置した物を所定位置に固定するために用いられる孔であってもよい。
【００４９】
このような下地基板または支持台２０に複数の個片１０を載置した状態で、成長工程Ｓ２０を行う本実施形態の場合、図１１に示すように、ＩＩＩ族窒化物半導体層３０は、複数の個片１０が並んでいる支持層の第１の面１（同一第１の面１´）が露出する表面のみならず、その裏面にも存在することとなる。すなわち、複数の孔２２の少なくとも一部を個片１０が塞ぐことで、この孔２２を介して支持層の裏面側にも原料が届けられ、ＩＩＩ族窒化物半導体層３０の層が形成されると考えられる。
【００５０】
このような本実施形態によれば、複数の個片１０は、表面及び裏面に形成されたＩＩＩ族窒化物半導体層３０により連結される事になるので、分裂し難くなるというメリットがある。また、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
【００５１】
なお、本実施形態の変形例として、第１の面を成長面とする代わりに、ａ面またはｍ面を成長面として利用することもできる。
【００５２】
＜実施例＞
以下の通り、本発明により大口径のＩＩＩ族窒化物半導体基板を製造できることを確認した。
【００５３】
図１２に、本実施例の処理の流れを示す。まず、膜厚２ｍｍ程度のｃ面窒化ガリウム結晶（ＧａＮ基板）を用意し、当該ＧａＮ基板に対して有機洗浄及び酸洗浄を実施した。
【００５４】
その後、（１）に示すように、ＧａＮ基板上にＨＶＰE（ハイドライド気相成長）法により厚さ７ｍｍ程度のＧａＮ結晶を成長した。結果、ＧａＮ基板と成長したＧａＮ結晶とによる膜厚９ｍｍ程度のＧａＮ結晶が得られた。
【００５５】
その後、（２）に示すように、（１）で得られたＧａＮ結晶をスライスし、（１１−２４）面を露出面として有する個片を複数得た。なお、ワイヤーソ−及び内周刃加工機（切断機）を用いて、個片の切り出しを行った。
【００５６】
その後、（３）に示すように、（２）で得られた個片を超音波加工機にて、（１１−２４）面（露出面）が略矩形になるように加工した。詳細には、（１１−２４）面（露出面）が矩形の１つの角を斜めに切り落とした五角形となるように加工した。また、当該加工後、機械研磨及び化学機械研磨（ＣＭＰ）を行い、個片の表面及び裏面を平坦化した。これらの処理後の個片の結晶厚さは４００μｍ程度であった。
【００５７】
その後、（４）に示すように、（３）の加工後の複数の個片を支持台（サセプタ）に載置し、ＨＶＰＥ方により成長を行った。なお、個片を支持台（サセプタ）に載置する際、所定の向きで個片を載置した際に（１１−２４）面（露出面）の上記切り落とし部分が所定の位置（左上、左下、右上及び右下の中のいずれか）に来るように載置することで、表裏を間違えて個片を載置する不都合を回避した。成長条件は、Ｖ／ＩＩＩ比：１０、温度：１０４０℃、時間：１６時間とした。なお、複数の個片は、図示するように、ｍ軸方向及びｃ軸投影方向いずれにおいても隣接する他の個片と接するように配置した。
【００５８】
結果、（５）に示すように、複数の個片各々から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士が接合し、ＩＩＩ族窒化物半導体の層を形成した。得られたＩＩＩ族窒化物半導体の層は、平面：約２３ｍｍ×約２９ｍｍ、厚さ：約４．５ｍｍであった。
【００５９】
その後、（６）に示すように、（５）で得られたＩＩＩ族窒化物半導体の層の表面及び裏面に対して機械研磨及びＣＭＰを行うことで、表面を平坦化するとともに、複数の個片を取り除いた。結果、平面：約２３ｍｍ×約２９ｍｍ、厚さ：約１．５ｍｍのＩＩ族窒化物半導体の層が得られた。参考までに、図１３に、得られたＩＩＩ族窒化物半導体の層の写真を示す。
【００６０】
以上より、複数の個片の数、及び、複数の個片の成長面のトータルの大きさを所望の状態に調整することで、複数の個片各々から成長したＩＩＩ族窒化物半導体同士が接合し、大口径のＩＩＩ族窒化物半導体の層を得られることが示された。
【符号の説明】
【００６１】
１    第１の面
１´  同一第１の面
２    第２の面
１０  個片
２０  下地基板または支持台
２１  載置面
２２  孔
３０  ＩＩＩ族窒化物半導体層
４０  ＩＩＩ族窒化物半導体基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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